di oggi. Il chip stesso è solo una parte di un puzzle più grande. A differenza dei laptop portatili che le persone usano nella vita di tutti i giorni, l'infrastruttura informatica che supporta il lavoro svolto da un chip quantistico è stratificata come una bambola russa, con interconnessioni contorte all'interno di un aggeggio simile a una matriosca. Tuttavia, anche se la sua costruzione è complicata e il design è sbalorditivo, un computer quantistico è ancora una macchina che esegue operazioni impiegando sia hardware che software, alcune di queste azioni sono simili a quelle eseguite dai computer classici. Popular Science ha dato un'occhiata al centro quantistico a Yorktown Heights di IBM, nel campus di New York per vedere da vicino ciò che sta accadendo e quale grado di evoluzione tecnica il campus di ricerca ha raggiunto. Per esibire qualità quantistiche, gli oggetti devono essere molto piccoli e molto freddi, infatti IBM ha creato una struttura a strati simile a un lampadario, che sembra una torta nuziale capovolta chiamata frigorifero di diluizione, essa mantiene i qubit freschi e stabili ed è l'infrastruttura che l'azienda ha creato per questo chip da 50 qubit. Contiene una serie di piastre che diventano successivamente più fredde avvicinandosi al suolo ed ogni piatto ha una temperatura diversa, con lo strato superiore a temperatura ambiente. Il processore quantistico è montato sulla piastra più bassa e più fredda del frigorifero di diluizione che raggiunge una temperatura compresa tra 10 e 15 milli-Kelvin, che è di circa -460 gradi F. La prima fase del raffreddamento coinvolge grandi pezzi di rame che si vedono drappeggiare verso il basso nello strato superiore e che sono collegati alle teste fredde come parte di un criorefrigeratore di elio a ciclo chiuso, più tubi alimentano i livelli inferiori introducono un altro ciclo chiuso di materiale criogenico, costituito da una miscela di isotopi di elio. Nella parte posteriore della struttura abitativa si trovano le infrastrutture di supporto nascoste, ciò include il sistema di gestione del gas che supporta l'infrastruttura criogenica, nonché le pompe e i monitor della temperatura, poi ci sono le classiche connessioni elettroniche di controllo personalizzate. Quando gli utenti eseguono un programma tramite il servizio cloud quantistico di IBM, stanno effettivamente usando una serie di porte e i relativi circuiti, questi vengono trasformati in impulsi a microonde che vengono opportunamente sequenziati, allineati e distribuiti nel sistema per controllare i qubit, gli impulsi di lettura recuperano gli stati dei qubit, che vengono ricondotti in valori binari e restituiti agli utenti. I computer classici rappresentano le informazioni utilizzando bit binari da uno o zero, nel caso del quantum, l'informazione è rappresentata tramite qubit, che possono arrivare in una combinazione di zero e uno, questo fenomeno è chiamato sovrapposizione. Abbiamo sempre una sovrapposizione nel mondo reale, la musica è una sovrapposizione di frequenze, ad esempio, afferma Zaira Nazario, responsabile tecnico di teoria, algoritmi e applicazioni presso IBM Quantum, poiché è una forma d'onda, fornisce un'ampiezza di zero e uno,iò significa che viene fornito con una fase e, come tutte le onde, possono interferire l'una con l'altra. I superconduttori qubit si trovano nel chip e sono impacchettati in un circuito stampato, fili e cavi coassiali per i segnali di ingresso e uscita sono presenti e sporgono dal circuito stampato e sono nettamente visibili a colpo d'occhio. Nei modelli più recenti di chip con qubit più elevati, IBM ha lavorato a soluzioni più compatte che coinvolgono cablaggio e componenti integrati per limitare lo spazio fisico di ingombro, avere meno ingombro significa che i componenti sarebbero più facili da raffreddare, attualmente, ci vogliono circa 48 ore per raffreddare completamente un computer quantistico alle temperature desiderate. Affinché poi il computer quantistico funzioni correttamente, ciascuna delle piastre deve essere schermata termicamente e isolata per evitare che le radiazioni la influenzino, gli ingegneri sigillano sottovuoto l'intero dispositivo per tenere fuori i fotoni indesiderati, nonché altre radiazioni elettromagnetiche e campi magnetici. Per elaborare la velocità di lettura e trasmissione per finire si usano i qubit che sono controllati con segnali a microonde che vanno da 4 a 7 gigahertz esercitando una velocità di calcolo impressionante. Il Computer quantistico ancora per molto non sarà disponibile alle masse, passerà ancora del tempo prima che l'utente finale possa usufruire di tale potenza, le oggettive ragioni esposte nell'articolo sono preponderanti per ora.